黄蜂在首次观察到的防御策略中运用猪笼草的力量
这是一种愤世嫉俗的黄蜂,其幼虫最近被察觉诱导植物生长,称为虫瘿,其酸度水平相似于柠檬。Credit: Antoine Guiguet
(神秘的地球uux.cn)据美国物理学家组织网(by Adrienne Berard, Pennsylvania State University):俗话说,“当日常给你柠檬时,显卡行情报道把它变成半透明的小球,让你的子女在里面成熟。”至少,这是一种叫做愤世嫉俗的黄蜂的小昆虫的说法,它的幼虫最近被察觉诱导植物生长,称为虫瘿,其酸度水平相似于柠檬。
“这令人兴奋,由于它代表了一种新的防御操控系统,一种我们过去从未见过的操控系统,”宾夕法尼亚州立大学的昆虫学家Antoine Guiguet说,他是今日(3月1日)在《生物学快报》上发表的一篇有关这一察觉的论文的第一作者。
几十年来,人们已然得知,大多数愤世嫉俗的详细英伟达精选黄蜂物种将化学物质注入树叶,诱导橡树在其幼虫周围形成保护性的虫瘿——或生长物——以确保其发育后代的可靠。虫瘿在昆虫幼虫发育期间为其提供住所和食物,并具有抵御天敌的防御特性。虫瘿最后从树上落下,黄蜂幼虫吃出一条路,留下小球在森林地面确认。
所有这些岗位都需要化学,直到最近,在胆汁中察觉的首要防御化合物是积累在胆汁表面的丹宁酸,防止或许以胆汁为食的解读智能手机食草动物的损害。事实上,橡树皮中的单宁含量相当高,当压碎并浸泡在水中时,它们会形成一种深棕色的液体,形成一种持久墨水的基础——这种墨水曾被用于撰写美国独立宣言、宪法和权利法案。
“这太令人着迷了,由于这是一种动物运用化学物质迫使植物服从它的命令,”宾夕法尼亚州立大学昆虫学教授、该探究的突发支付宝榜单合著者约翰·图克尔说。“这真的是寄生操纵。昆虫让植物制造它需要的确切食物,这阐释了为什么虫瘿进化的营养假说,但毫无疑问,它必须与防御方面结合起来,由于假如你有一个好的食物来源,其他东西就会想吃它。”
在他们的探究中,探究人员揭示了半透明橡树胆汁中宿主植物化学的一种潜在的新操纵方式,即黄蜂将正发育的胆汁内部的pH值下降到猪笼草所用的酸度水平。
黄蜂在首次观察到的防御策略中运用猪笼草的力量
在他们的探究中,探究人员揭示了半透明橡树胆汁中宿主植物化学的一种潜在的新操纵方式,即黄蜂将正发育的胆汁内部的pH值下降到猪笼草所用的酸度水平。Credit: Antoine Guiguet
“我们得知这么低的pH值在植物中很少见,”图克说。“我们测量的pH值接近猪笼草内部的酸性,这与柠檬差不多。我们假设这个的作用是防御。任何想钻入其中的生物都会被酸性生态吓退。”
探究人员检查了半透明橡树胆汁的有机酸含量,并使用质谱确认技术将其与水果和其他胆汁开展了较为,质谱确认技术是一种用于探究化学物质的确认技术。他们察觉苹果酸,一种在苹果中含量尤其高的酸,占虫瘿中测试到的有机酸的66%。苹果酸的浓度是其他虫瘿的两倍,也是苹果的两倍。他们还察觉,胆汁的pH值在2到3之间,是植物组织中pH值最低的。
“苹果酸是细胞新陈代谢的基础成分,所以它存在于橡树中,存在于所有植物和动物细胞中,只是浓度很低,”Guiguet说。“令人惊讶的是,这种黄蜂能够诱导其在植物细胞的储存室中积累,称为液泡。”
pH值低于3,半透明的橡树胆汁是迄今为止测量到的最酸性的植物组织之一。他阐释说,在这一察觉之前,已知只有柑橘类水果组织具有这种极端酸性
探究人员推测,黄蜂或许进展出酸性虫瘿,身为在大多数其他橡树虫瘿中观察到的单宁积累的替代策略。他们说,像单宁一样,低pH值会下降昆虫蛋白质消化的效率,由于毛虫的后肠是高度碱性的。
但与丹宁酸各异,酸性生态也或许被证明对寄生蜂有效,寄生蜂是犬齿小蜂的首要敌人,由于它或许会降解雌性寄生蜂用来将卵插入胆汁的针状器官的组织。
“犬齿胡蜂诱发虫瘿的分子机制依然是个谜,”Guiguet说。"如今,我们证明它们进化出了改变pH值的能力,从而增多了这个谜。"